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破解分子之间的“对话”
生命起源的两种分子语言已经被成功地重建，并在数学上得到了验证，这要归功于加拿大蒙特里萨大学的科学家们的开创性工作。这一突破发表在本周的《Journal of American Chemical Society》上，为纳米技术的发展打开了新的大门，其应用范围包括生物传感、药物输送和分子成像。生物体是由数十亿个纳米机器和纳米结构组成的，这些纳米机器和纳米结构相互交流，创造出能够做许多基本事情的高阶实体，比如移动、思考、生存和繁殖。“生命出现的关键依赖于分子语言的发展——也被称为信号机制——它确保生物体中的所有分子一起工作来完成特定的任务，”该研究的首席研究员、牛津大学生物工程教授Alexis Va
来源：Journal of American Chemical Society
时间：2023-08-18
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指导三阴性乳腺癌化疗的基因分析
一项新的研究揭示了“三阴性”乳腺癌基因编码的遗传信息，并对未来如何更好地治疗乳腺癌提出了重要的问题。伦敦癌症研究所的研究人员今天发表在《Clinical Cancer Research》杂志上的这项研究表明，患者原发肿瘤的某些特征可以预测他们在肿瘤扩散到全身后对不同治疗的反应。例如，原发肿瘤中免疫细胞基因和与其活性相关的基因含量较高的女性，更有可能对一种名为多西他赛的特定化疗药物产生反应，而不是另一种名为卡铂的化疗药物。而那些癌症已经扩散但尚未接受化疗的患者，以及那些原发肿瘤中存在与DNA修复途径相关的基因缺陷标记的患者，往往对卡铂的反应更好。加快发展个性化治疗这些特征或“生物标志物”的存在可
来源：Clinical Cancer Research
时间：2023-08-18
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《Nature》修复DNA为癌症治疗赋能
DNA可能会被毒素、辐射甚至正常的细胞分裂破坏，但人类细胞必须不断修复DNA断裂才能生存。在不能有效修复DNA的细胞中，可能会发生导致癌症的变化(突变)。大多数细胞依赖于一种称为同源重组或HR的系统，该系统使用名为BRCA1和BRCA2的蛋白质进行精确的DNA修复。然而，那些天生携带有缺陷的BRCA基因的人往往会患上乳腺癌和卵巢癌，最近发现，在胰腺癌和前列腺癌中也会出现BRCA突变和相关的HR问题。因此，识别“HR缺陷”癌症患者已成为该领域的优先事项，部分原因是这类癌细胞容易受到破坏其DNA的靶向治疗的影响。为了找到HR缺乏的患者，标准的实验室测试在癌细胞的DNA中寻找“疤痕”，当使用草率的备
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核仁如何进化？
在所有活细胞内，松散形成的生物分子凝聚体执行许多关键功能。然而，人们对蛋白质和其他生物分子如何在细胞内聚集在一起形成这些组装体还不太了解。麻省理工学院的生物学家现在发现，一种单一的支架蛋白负责形成这些凝聚物中的一种，这种凝聚物在称为核仁的细胞器中形成。没有这种被称为TCOF1的蛋白质，这种冷凝物就不能形成。这一发现可能有助于解释大约3亿年前核仁如何组织的重大进化转变。在此之前，核仁被分成两个区室，核仁的作用是帮助构建核糖体。然而，在羊膜动物(包括爬行动物、鸟类和哺乳动物)中，核仁形成了一种凝聚物，作为第三个隔室。生物学家还没有完全理解这种转变发生的原因。“如果你纵观整个生命之树，核糖体的基本结
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阴道细菌如何“进食”生存呢?
就像人类的肠道一样，女性生殖道也有自己复杂的微生物生态系统，数十亿有益细菌在那里安家。在哈佛大学化学家Emily Balskus看来，阴道微生物群是人体中一个未被充分认识和研究的部分，在那里发生了至关重要的化学反应。作为Thomas Dudley Cabot化学教授和Howard Hughes医学研究所研究员，Balskus对微生物化学如何影响健康结果着迷，并在人类肠道微生物组方面具有特殊的专业知识。在发表在《Nature Microbiology》杂志上的一项新研究中，Balskus转向了一个研究较少的领域——阴道微生物组——以深入了解塑造健康阴道环境的基本代谢活动。具体来说，Balskus
来源：Nature Microbiology
时间：2023-08-17
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Cell：反其道而行之，弱转录因子协同工作效果更好
在《细胞》在线发表的一项研究中，来自莱斯大学、波士顿大学、哈佛医学院、达特茅斯学院和哈佛大学威斯研究所的生物工程师表明，他们可以使用一种从自然中获得灵感的方法，几乎消除这种“脱靶”基因激活现象。莱斯大学生物工程和生物科学Caleb Bashor说，“我们让我们的转录因子功能变得更弱，因为它们的结合总体上更弱，它们脱离目标的可能性几乎为零。”一般来说，生物工程师倾向于设计强结合的转录因子，以帮助确保目标基因在预期的时候被激活。虽然削弱转录因子似乎有悖常理，但Bashor的研究小组多年来一直与波士顿大学的Ahmad Khalil小组合作，通过团队合作来构建和测试使用较弱转录因子的工具。“转录因子作
来源：Rice University
时间：2023-08-17
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Nature子刊：新的基因编辑工具有助于锁定与癌症相关的微小突变
构成致癌基因的密码中只要改变一个碱基，就能显著影响肿瘤的侵袭性，以及癌症患者对特定治疗的反应。威尔·康奈尔医学院的研究人员发明了一种新的、非常精确的基因编辑工具，这将使科学家们能够在临床前模型中研究这些特定基因变化的影响，而不是局限于更广泛的靶向策略，比如删除整个基因。8月10日发表在《自然生物技术》杂志上的一项研究描述了该工具。威尔康奈尔医学院医学生物化学副教授Lukas Dow博士和他的同事们对小鼠进行了基因工程改造，让它们携带一种酶，这种酶可以让科学家改变小鼠遗传密码中的一个碱基或“字母”。这种酶可以通过给小鼠喂食一种叫做强力霉素的抗生素来开启或关闭，从而减少随着时间的推移发生意外基因变
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细菌细胞分裂过程中遗传信息的分布是有规律的
遗传物质忠实地遗传给下一代是所有生命形式的基本过程。这个过程的核心是在细胞分裂过程中复制的遗传物质的准确传递。马克斯·普朗克陆地微生物研究所的Seán Murray领导的一个研究小组现在已经成功地为这一核心过程开发了一个计算模拟。实验技术常常受到分辨率的限制，与之不同的是，随机建模可以揭示DNA分离的潜在过程，并了解所涉及的蛋白质的精细结构。在许多细菌中，这一过程的一个重要部分是形成一种称为分割复合物的大分子复合物，它是ParABS系统的一部分。在这里，ParB蛋白通过与DNA结合的ParA-ATP相互作用来移动DNA，从而允许DNA的主动分离。它的正确运作需要它的蛋白质子部分和DNA之间精确
来源：Max-Planck-Gesellschaft
时间：2023-08-17
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线粒体功能受损可能与精神分裂症有关
罗格斯大学(Rutgers)和埃默里大学(Emory University)的研究人员通过研究已知最强烈的遗传风险因素，对精神分裂症的发病机制有了更深入的了解。当3号染色体的一小部分缺失时——被称为3q29缺失综合症——患精神分裂症的风险会增加约40倍。研究人员现在已经分析了两种3q29缺失综合征模型中基因活性改变的重叠模式，包括使用CRIPSR进行基因缺失改造的小鼠，以及用于研究疾病的人脑类器官或3D组织培养。这两个系统都表现出线粒体功能受损。这种功能障碍会导致大脑能量不足，并导致精神症状和紊乱。罗格斯大学罗伯特·伍德·约翰逊医学院精神病学、神经科学和细胞生物学副教授Jennifer Mul
来源：Science Advances
时间：2023-08-17
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跨越时间的生存：复活冰冻46000年的线虫 从基因组寻找隐生万年的奥秘
2018年，由俄罗斯科学院生态学家Anastasia Shatilovich领导的一组科学家发表了一项实验，他们在西伯利亚东北部科雷马河附近的永久冻土中进行了深入挖掘。该团队在杜瓦尼露头（Duvanny Yar outcrop）处的粉质沉积物中挖了40米深的洞，那里的大部分河岸已经坍塌，露出了长期冻结的土壤。在那里，研究人员挖出了近300个样本，其中两个样本含有一种线虫。研究人员复活了这两条线虫——根据放射性碳定年法，这些样本中的土壤和植物物质定年至4.6万年前。经过数年对这些长期冷冻的线虫的遗传学和形态学的研究，Shatilovich和她的同事们确信，这些从西伯利亚永久冻土中出土复活的线虫是
来源：The Scientist
时间：2023-08-17
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Nature子刊：首次获得细胞内动态分子聚集的准确数据
在细胞中，许多重要的过程发生在无膜的分子聚集体中，这有助于确保所涉及的分子以适当的浓度存在并且彼此接近。来自德国弗莱堡大学CIBSS卓越集群和英国剑桥大学的科学家们，直到现在才第一次能够观察和分析活细胞中这种凝聚物的形成。他们在《自然通讯》杂志上发表文章称，这一过程不仅受物理力量的控制，还受活跃的生物机制的控制。实验规程和分析工具都是免费提供的，因此即使在较不先进的实验室也能对小聚集体进行研究。如果细胞内的分子完全随机分布，细胞就无法存活。为了使许多生化过程以协调的方式发生，将其细分为更专门的区室是必要的。一些这样的隔室是由膜相互隔开的，但许多其他的不是。这种“无膜”分子聚集体，也被称为缩聚物
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针对耐抗生素的流感，首次发现“治本”或许更有效
流感感染(流感)是世界各地死亡的主要原因，特别是在流感大流行的年份。死于流感的人通常会在流感感染开始几天后继发肺部感染金黄色葡萄球菌(葡萄球菌)。在一项新的研究中，西奈山的一个研究小组研究了流感是如何为肺部的葡萄球菌感染铺平道路的。通过小鼠模型，研究人员发现健康的肺部会分泌液体到它们的气囊中，从而防止葡萄球菌感染。流感通过抑制一种叫做CFTR的蛋白质来阻止这种液体的分泌，使得被吸入气囊的葡萄球菌有可能粘在气囊壁上，引发感染，并损害肺部。使用激活CFTR的药物，如ivacaftor，可以恢复流感感染肺部气囊中的液体分泌，并恢复气囊对葡萄球菌感染的天然保护作用。这项研究发表在《Journal of
来源：Journal of Clinical Investigation
时间：2023-08-17
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许多昂贵的抗癌药物并没有明确的疗效
抗癌药物是制药行业的主导领域，制药行业不断开发和推出新的治疗方法。癌症药物由欧洲药品管理局(EMA)集中批准，通常在国家报销程序后在欧洲国家上市。”为了更快地惠及患者，越来越多的癌症药物在研究显示对生物标志物有影响的基础上获得批准，但没有明确的证据表明它们延长了患者的生命或改善了患者的生活质量。哥德堡大学(University of Gothenburg)卫生经济学研究人员的一项研究表明，许多新的抗癌药物仍然缺乏这样的证据，即使在它们上市几年后。不清楚对关键结果的影响这项研究包括了瑞典在过去十年中批准报销的22种癌症药物适应症的多年随访数据。这些药物适应症的平均随访时间为6.6年。对于22种药
来源：University of Gothenburg
时间：2023-08-17
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eLife：预防脂肪肝疾病的新药物靶点
根据今天发表在《eLife》上的一项研究，科学家发现了一种治疗人类无法治愈的脂肪肝的潜在新药靶点。他们从小鼠和人类肝脏活检中发现，针对肝脏中主要存在的受体可以帮助防止脂肪堆积，阻止非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发展或进展。NAFLD是一种无症状的疾病，脂肪在肝脏中堆积。它影响到全世界约25%的人口，如果不加以治疗，它将占所有慢性非传染性疾病(如2型糖尿病、心脏病和慢性肾病)的约85%。它还会导致一种叫做非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的疾病，肝脏中疤痕组织的积累(肝硬化)，以及潜在的肝癌。它是由脂质代谢紊乱、营养过剩或营养不良、炎症、病毒感染或肝损伤引起的。“增加体育活动和减少卡路里可以帮助
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这种囊泡能更有效地靶向癌细胞
根据宾厄姆顿大学和纽约州立大学的研究，纳米囊泡可以通过生物工程来靶向癌细胞并直接提供治疗。化疗有两个令人遗憾的事实:它既会伤害健康细胞，也会伤害癌变细胞;许多治疗目标停留在癌细胞内，使它们更难到达。宾厄姆顿大学(Binghamton University)的生物医学工程师正在研究利用细胞衍生的纳米囊泡，以更高的准确性和效率将治疗剂输送到癌细胞内部。细胞分泌的小袋蛋白质、脂质和RNA作为细胞间交流的一种方式，可以被修改为携带药物。“这些纳米载体具有一些优异的性能，”Thomas J. Watson工程与应用科学学院生物医学工程系助理教授Yuan Wan说。“例如，它们可以从人类细胞株中获取，因此
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阿尔茨海默病治疗显示认知改善
阿尔茨海默病和相关痴呆(ADRD)护理的领先专家Heather Sandison博士最近在《Journal of Alzheimer's Disease》上发表了一项突破性研究，强调了认知衰退患者认知功能的显着改善。这项研究是第二项采用多模式、个性化护理计划的研究，为管理和潜在地逆转认知障碍提供了进一步的希望。这项名为“认知衰退患者的认知改善:一种多模式干预方法”的研究发表在《Journal of Alzheimer's Disease》第94卷第3期上，重点关注客观认知障碍(OCI)患者，这是阿尔茨海默病的前兆。Sandison博士和她的团队从加州圣地亚哥地区招募了34名参与
来源：Journal of Alzheimer's Disease
时间：2023-08-17
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衰老和卵巢切除诱导雌性小鼠骨骼肌磷酸化蛋白组学平行变化
“我们的发现强调了肌肉收缩的关键分子特征和途径……雌激素缺乏可能导致骨骼肌力量下降。”一篇新的研究论文发表在《衰老》杂志(MEDLINE/PubMed将其列为“Aging (Albany NY)”和《Aging- us》，由Web of Science列出)第15卷第15期的封面上，题为“自然衰老和卵巢切除术诱导雌性小鼠骨骼肌中平行的磷酸化蛋白质组学改变”。中年女性骨骼肌力量的丧失与雌激素的下降有关。在这项新研究中，明尼苏达大学的研究人员Mina P. Peyton、tz - yi Yang、LeeAnn Higgins、Todd W. Markowski、Kevin Murray、Cha V
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一种新的基于宿主的针对多种蚊子传播病毒的靶标
克利夫兰诊所的一项新研究表明，蚊子传播的病毒——如寨卡病毒、西尼罗河病毒、黄热病病毒和登革热病毒——如何劫持宿主细胞，促进自身的复制和感染。克利夫兰诊所佛罗里达研究与创新中心的科学主任Michaela Gack博士的实验室最近发表在《细胞宿主与微生物》上的一项研究为开发黄病毒的新疗法打开了大门，黄病毒是一类目前没有或非常有限的治疗方法的病毒。这是Gack博士的第一项由著名的美国国立卫生研究院先锋奖资助的研究，她于2021年获得了该奖项。作为“高风险、高回报计划”的一部分，先锋奖通过资助具有高度创新研究的极具创造力的科学家来加速生物医学发现的步伐。Gack博士说:“我们的发现使我们更接近了解和治
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Cell、Cancer Cell四篇论文公布重要成果：蛋白质如何驱动多种癌症类型的生长
科学家们已经完成了对多种肿瘤类型中驱动癌症的蛋白质的深入分析，这些信息仅靠基因组测序是无法评估的。了解蛋白质如何在癌细胞中运作，就有望开发出阻断驱动癌症生长的关键蛋白质的新疗法，或触发对癌细胞产生的异常蛋白质的免疫反应的疗法。在圣路易斯华盛顿大学医学院、麻省理工学院Broad研究所、哈佛大学、杨百翰大学和世界各地其他机构领导下，临床蛋白质组学肿瘤分析联盟（Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium）研究了驱动癌症的关键蛋白质以及它们是如何被调节的。研究结果发表在8月14日的《细胞》和《癌细胞》杂志上。临床蛋白质组学肿瘤分析联盟由美国国立卫生研究院(
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《PNAS》听力再生
一个耳聋的成年人不能恢复听力，因为内耳的感觉听力细胞在受损后不能再生。在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的两项新研究中，南加州大学的干细胞科学家解释了为什么会出现这种情况，以及我们如何才能改变这种情况。“在内耳的非感觉支持细胞中，转化为感觉细胞所需的关键基因通过一种被称为‘表观遗传沉默’的过程被关闭。”通过研究这些基因是如何被关闭的，我们开始了解如何重新打开它们来恢复听力，”其中一篇论文的第一作者John Duc Nguyen说。第二篇论文首先探讨了在内耳中形成感觉听力细胞的能力是何时以及如何获得的，并描述了两种可能对成年人再生听力有用的特定基因。该论文的第一作者Emily Xizi
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